[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zustandskontrolle von
Vakuumsaugern einer Greifvorrichtung, die zum Greifen von Werkstücken mit Vakuum beaufschlagt
werden.
[0002] Aus der
EP 1 967 301 A1 ist eine maschinelle Anordnung zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken mit
einer Bearbeitungseinrichtung sowie eine Handlingsvorrichtung für die Bearbeitungsprodukte
bekannt. Diese Bearbeitungsmaschine dient zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken,
insbesondere Blechen. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass eine Stanz- und/oder Schneidbearbeitung
durchgeführt wird. Zur Handhabung der Werkstücke umfasst die Handlingsvorrichtung
eine Greifvorrichtung. Diese Greifvorrichtung weist ein oder mehrere Saugplatten auf,
wobei an jeder Saugplatte eine Vielzahl von Vakuumsaugern vorgesehen ist. Zum Greifen
der Werkstücke werden die Vakuumsauger zur Anlage an das Werkstück gebracht. Darauffolgend
wird ein Vakuum angelegt, wodurch das Werkstück durch die Vakuumsauger ergriffen wird.
Darauffolgend kann die Handhabung der Werkstücke erfolgen. Jeder dieser Vakuumsauger
besteht aus einem an dem Werkstück angreifenden Saugelement sowie einem Ventil zur
Steuerung des Vakuumsaugers.
[0003] Solche Vakuumsauger unterliegen beim Einsatz einer solchen Greifvorrichtung einem
Verschleiß. Dieser Verschleiß kann an einem Saugöffnungsrand auftreten, beispielsweise
in Form von Rissen. Des Weiteren können im Haltebereich der Saugelemente zur Saugplatte
Überbelastungen auftreten, welche die Funktionsfähigkeit der Sauger beeinträchtigen.
Für die Funktionsfähigkeit der Vakuumsauger ist auch wesentlich, dass der Zustand
der Ventile überwacht wird, um die Saugelemente zum Greifen des Werkstücks als auch
zum Lösen von dem Werkstück sicher anzusteuern.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Zustandskontrolle von
Vakuumsaugern einer Greifvorrichtung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung der Zustandskontrolle
von Vakuumsaugern vorzugschlagen, um eine einfache Prüfung durchzuführen, die manuell
durch den Bediener oder automatisiert erfolgen kann.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Zustandskontrolle von Vakuumsaugern einer
Greifvorrichtung, die zum Greifen von Werkstücken mit Vakuum beaufschlagt werden,
wobei jeder Vakuumsauger ein an dem Werkstück angreifendes Saugelement und jedem Saugelement
oder einer Gruppe von Saugelementen zumindest ein Ventil zugeordnet ist, gelöst, bei
welchem zumindest eine Saugplatte der Greifvorrichtung, die mehrere Vakuumsauger umfasst
und eine Prüfvorrichtung, welche mehrere Prüfeinrichtungen umfasst, zueinander ausgerichtet
werden, so dass jedem Vakuumsauger eine Prüfeinrichtung gegenüberliegt, wobei jede
Prüfeinrichtung in einem Ausgangszustand oder Ausgangsposition angeordnet ist und
gemäß einer ersten Ausführungsform zum Prüfen der Saugelemente die Vakuumsauger der
zumindest einen Saugplatte und die Prüfeinrichtungen der Prüfvorrichtung in Kontakt
gebracht und die Vakuumsauger mit Vakuum beaufschlagt werden und von jeder Prüfeinrichtung
ein Signal ausgegeben wird, sofern von der Prüfeinrichtung eine Veränderung des Ausgangszustandes
oder Ausgangsposition erfasst wird. Dies ermöglicht, dass durch das in Kontakt bringen
der Saugelemente mit der jeweiligen Prüfeinrichtung und durch das Anlegen eines Vakuums
erfasst werden kann, ob das jeweilige Saugelement die Greiffunktion ausübt. Sofern
dies der Fall ist, wird durch die Prüfeinrichtung ein Signal ausgelöst. Dadurch kann
in einfacher Weise erfasst werden, ob das angelegte Vakuum von dem Saugelement auch
in eine Haltekraft umgesetzt wird.
[0006] Alternativ ist bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zum Prüfen des oder
der Ventile der Greifeinrichtung, die jeweils ein Saugelement oder eine Gruppe von
Schaltelementen ansteuern, vorgesehen, dass nach dem zueinander Ausrichten der Saugelemente
und der Prüfeinrichtungen die Vakuumsauger mit Vakuum beaufschlagt und darauffolgend
die Vakuumsauger der zumindest einen Saugplatte und die Prüfeinrichtungen der Prüfvorrichtung
in Kontakt gebracht werden. Von jeder Prüfeinrichtung wird ein Signal ausgegeben,
sofern von der Prüfeinrichtung eine Veränderung der Ausgangsposition der Prüfeinrichtung
erfasst wird. Sofern sich die Ausgangsposition der Prüfeinrichtung verändert, bedeutet
dies für die Prüfung des oder der Ventile, dass ein Defekt vorliegt.
[0007] Durch ein solches Verfahren ist zumindest eine einfache Überprüfung der Funktionsfähigkeit
von einer Vielzahl von Vakuumsaugern ermöglicht. Insbesondere bei Saugplatten mit
einer Vielzahl von kleinen Saugelementen kann somit zeitsparend eine Funktionsprüfung
sowohl für die Saugelemente als auch des Ventils oder der Ventile der Greifvorrichtung
durchgeführt werden.
[0008] Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Veränderung der Ausgangsposition der Prüfeinrichtung
in der Form oder in der Lage der Prüfeinrichtung oder in einer Kombination der Form
und Lage der Prüfeinrichtung erfasst wird. Dies ermöglicht einen einfachen mechanischen
Aufbau der Prüfeinrichtung, sowie eine sichere Erkennung.
[0009] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Änderung der Ausgangsposition der
Prüfeinrichtung erfasst und in eine Schaltposition der Prüfeinrichtung durch zumindest
eine Optik ausgegeben wird. Die Ausgabe des zumindest einen optischen Signals ermöglicht
eine einfache manuelle Kontrolle des Bedieners als auch eine automatisierte Auswertung.
Auch durch die Ausgabe von elektrischen Signalen durch die Prüfeinrichtung bei einer
Zustandsänderung, die auf einer Anzeige dargestellt sein können oder in optische Signale
umgewandelt werden können, wird eine einfache Erkennung von funktionstüchtigen und
von beschädigten Saugelementen als auch Ventilen der Greifeinrichtung ermöglicht.
[0010] Die Prüfeinrichtung wird bevorzugt in Vorbereitung auf die Prüfung in eine Ausgangsposition
versetzt. Sofern ein Saugelement der Prüfeinrichtung zugeordnet ist und das Vakuum
anliegt, wird eine Zustandsänderung bewirkt und die Prüfeinrichtung in eine Schaltposition
übergeführt. Durch dieses beispielsweise aktive Überführen in die Schaltposition wird
ein Signal ausgegeben. Dies kann in Form eines optischen Signals oder eines elektrischen
Signals sein, so dass eine leichte Zuordnung zu dem jeweils geprüften Saugelement
oder Ventil gegeben ist. Sofern eine Signaländerung nicht erfolgt, wird dadurch zu
erkennen gegeben, dass das Saugelement oder Ventil nicht mehr funktionstüchtig ist
oder zumindest der Überprüfung bedarf.
[0011] Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Prüfeinrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Prüfeinrichtung als eine Schnappscheibe ausgebildet
ist, welche in einer Ausgangsposition der Prüfvorrichtung entgegengesetzt zum Saugelement
ausgerichtet ist, und nach der Kontaktierung mit dem Saugelement und dem Anlegen des
Vakuums bei einem funktionsfähigen Saugelement in eine konvexe Ausrichtung als Schaltposition
übergeführt wird. Alternativ kann anstelle der Schnappscheibe eine Folie mit einer
polkappenförmigen Wölbung vorgesehen sein, die in einer Ausgangsposition der Prüfeinrichtung
konkav zum Saugelement ausgerichtet ist. Bei dem Überführen in die Schaltposition
der Prüfeinrichtung ist die polkappenförmige Wölbung bevorzugt konvex ausgerichtet.
Des Weiteren kann alternativ vorgesehen sein, dass die Prüfeinrichtung als eine ebene
Folie ausgebildet ist, welche in der Schaltposition ebenfalls eine konvex Ausrichtung
einnimmt und somit signalisiert, dass ein funktionsfähiges Saugelement an der Prüfeinrichtung
angreift.
[0012] Die Schaltpositionen der Prüfeinrichtungen können bevorzugt optisch und/oder haptisch
durch den Benutzer erfasst werden oder optisch und/oder elektrisch durch einen Sensor
oder durch elektrische Schaltelemente oder durch beschreibbare Sensoren mit magnetischen
Partikeln erfasst werden. Alle diese Ausführungsformen ermöglichen eine einfache Erfassung.
[0013] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Prüfeinrichtung als eine Magnetscheibe
in einer Kammer einer Halteplatte ausgebildet ist, welche innerhalb der Kammer in
der Höhe veränderbar geführt wird und dass nach dem Kontaktieren mit dem Saugelement
und dem Anlegen des Vakuums bei einem funktionsfähigen Saugelement die Magnetscheibe
aus einer Ausgangsposition in eine Schaltposition übergeführt wird. Nach dem Abschalten
des Vakuums und der Entnahme der Prüfvorrichtung von der Saugplatte kann optisch erfasst
werden, welche der Vakuumsauger funktionsfähig sind, nämlich vorzugsweise diejenigen,
bei welchen die Magnetscheibe aus einer unteren Position in der Kammer in eine obere
Position innerhalb der Kammer übergeführt sind. Durch die magnetische Haltekraft der
Magnetscheibe kann die Schaltposition aufrechterhalten werden
[0014] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Prüfvorrichtung
durch ein elektrisches Signal die Funktionsfähigkeit der Saugelemente anzeigt, wobei
die Prüfeinrichtung aus zumindest einer Kontaktfläche an einer Leiterplatte ausgebildet
ist, der eine Schaltmatte mit Kontakten zugeordnet ist, wobei jeder Kontakt in einer
Druckzelle der Schaltmatte vorgesehen ist, und die Kontakte in einer Ausgangsposition
beabstandet zu den Kontaktflächen positioniert sind und dass nach dem Kontaktieren
der Saugelemente und dem Anlegen des Vakuums über zumindest eine Bohrung in der Leiterplatte
benachbart zur Kontaktfläche ein Unterdruck in der Druckzelle erzeugt und bei einem
funktionsfähigen Saugelement der Kontakt an die Kontaktfläche angelegt und ein elektrisches
Signal ausgegeben wird. Dadurch ist eine einfache und schnelle Prüfung ermöglicht.
[0015] Des Weiteren ist bei dem Verfahren zur Funktionsprüfung von Vakuumsaugern bevorzugt
vorgesehen, dass nach dem Kontaktieren der Vakuumsauger und der Prüfeinrichtungen
und einer darauffolgenden Verfahrbewegung der Vakuumsauger relativ zu den Prüfeinrichtungen
von jeder Prüfeinrichtung ein Signal ausgegeben wird, sobald von der Prüfeinrichtung
eine Veränderung der Ausgangsposition erfasst wird. Bei dieser Ausführungsform des
Verfahrens zur Zustandskontrolle ist vorgesehen, dass durch eine aktive Bewegung der
Prüfvorrichtung und/oder der zumindest einen Saugplatte der Greifvorrichtung relativ
zueinander eine Änderung der Prüfeinrichtung aus einer Ausgangsposition in eine Schaltposition
bewirkt wird und in Abhängigkeit der gewünschten Signalausgabe diese Änderung anzeigt
oder nicht anzeigt und entsprechend ausgewertet wird.
[0016] Eine einfache Zustandskontrolle der Vakuumsauger wird bevorzugt dadurch ermöglicht,
dass die Prüfeinrichtung als ein federgelagerter Stößel in der Lage veränderbar an
einer Halteplatte der Prüfvorrichtung geführt wird und die Veränderung der Lage des
Stößels aus einer Ausgangsposition durch eine Verfahrbewegung der Saugplatte und der
Prüfeinrichtung relativ zueinander mit zunehmender Entfernung in eine Schaltposition
bei einem funktionsfähigen Saugelement durch einen Sensor erfasst wird. Sofern das
Saugelement aufgrund des Anlegens des Vakuums die erforderliche Saugkraft aufbringt,
wird bei zunehmendem Abstand der Saugplatte und der Prüfeinrichtung relativ zueinander
der federgelagerte Stößel gegenüber der Halteplatte der Prüfvorrichtung verfahren.
Dadurch kann ein Schaltsignal ausgelöst werden. Beispielsweise kann am Ende des Stößels
ein elektrischer Kontakt vorgesehen sein, der in einer Ausgangsposition mit einem
Kontakt auf einer Leiterbahn anliegt und somit einen elektrischen Durchgang bildet
und durch das Abheben des Stößels eine Unterbrechung erfolgt und die Prüfeinrichtung
in die Schaltposition übergeführt wird. Auch kann dadurch geprüft werden, ob die Saugplatte
mit deren Vakuumsaugern die noch erforderliche Haltekraft aufbringen kann und um eine
funktionssichere Handhabung von Werkstücken sicherzustellen.
[0017] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Wegstrecke der Verfahrbewegung der
zumindest einen Saugplatte und der Prüfvorrichtung relativ zueinander und voneinander
weg erfasst wird und aus dem erfassten Weg und einer Änderung der Schaltposition der
Prüfeinrichtung eine Abreißkraft der Saugelemente von der Prüfeinrichtung ermittelt
wird. Dadurch kann eine erweiterte Aussage getroffen werden, ob beispielsweise noch
eine hinreichende Haltekraft durch das Saugelement erzeugt werden kann oder ob die
Haltekraft zwar noch gegeben ist, jedoch in Kürze mit einem Austausch zu rechnen ist
und deshalb vorsorglich ein Austausch eines solchen Saugelementes vorgenommen wird.
[0018] Des Weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zum Prüfen der Ventile der Greifvorrichtung
die Prüfeinrichtung als ein federgelagerter Stößel ausgebildet ist, der in der Lage
veränderbar an der Halteplatte der Prüfvorrichtung geführt wird und bei einer Veränderung
der Lage des Stößels aus einer Ausgangslage durch eine Vergrößerung des Abstands zwischen
der zumindest einen Saugplatte der Greifvorrichtung und der Prüfeinrichtung bei einem
nicht funktionsfähigen Ventil durch einen Sensor erfasst wird. Die Prüfung des Ventils
erfolgt der Gestalt, dass beim Entfernen der zumindest einen Saugplatte von der Prüfeinrichtung
das Saugelement sich von dem Stößel bei einem funktionsfähigen Ventil löst, so dass
der Stößel in einer Ausgangsposition verbleibt und dadurch ein funktionsfähiges Ventil
erkannt wird. Sofern der Stößel aus der Ausgangsposition abgehoben und in eine Schaltposition
übergeführt wird, wird bei der Prüfung des Ventils ein Signal ausgegeben, welches
bedeutet, dass das Ventil nicht mehr funktionsfähig ist.
[0019] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Prüfvorrichtung
gelöst, welche eine Vielzahl von Prüfeinrichtungen aufweist, die in einer Ebene nebeneinander
an einer Außenseite einer Trägeranordnung oder einem Gehäuse vorgesehen sind, wobei
jede Prüfeinrichtung in einer Ausgangposition vorgesehen ist und in eine Schaltposition
überführbar ist und jede Prüfeinrichtung unabhängig von der anderen Prüfeinrichtung
in die Schaltposition durch einen der Prüfeinrichtung zugeordnetes Saugelement überführbar
ist und die Ausgangsposition und/oder die Schaltposition in jeder Prüfeinrichtung
separat erfassbar ist. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Einzelprüfung aller
an einer Greifvorrichtung vorgesehenen Vakuumsauger. Insbesondere bei im Durchmesser
klein ausgebildeten Saugelementen und einer Vielzahl an einer Saugplatte angeordneten
Saugelementen kann dadurch eine zeitsparende Prüfung von einem Teil oder aller an
der zumindest einen Saugplatte angeordneten Vakuumsauger ermöglicht werden. Zudem
ist eine Einzelprüfung und eine Einzelerkennung beziehungsweise eine Zustandskontrolle
von jedem einzelnen Saugelement ermöglicht. Da jedes Saugelement oder eine Gruppe
von Saugelementen durch ein zugehöriges Ventil aktiviert wird, ist somit auch eine
Zustandskontrolle des jeweils zugehörigen Ventils ermöglicht.
[0020] Die Prüfvorrichtung weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine in einer Trägeranordnung
eingespannte Folie oder eine Folie mit Schnappscheiben oder eine Folie mit polkappenförmigen
Wölbungen, die konkav zur Außenseite der Trägeranordnung ausgerichtet sind, auf. Diese
Ausführungsformen ermöglichen eine einfache Überprüfung der Funktionsfähigkeit der
Vakuumsauger. Beim Anlegen eines Vakuums wirkt das Vakuum durch die an der Prüfeinrichtung
anliegenden Saugelemente auf die ebene Folie, die Folie mit Schnappscheiben oder mit
polkappenförmigen Wölbungen, so dass eine Veränderung der Folie in der Lage und/oder
der Form erfolgt, in dem beispielsweise eine konvexe Wölbung erzeugt wird, die in
Richtung auf das wirkende Vakuum im Saugelement ausgerichtet ist.
[0021] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Boden der Trägeranordnung der Prüfvorrichtung,
welche der ebenen, eingespannten Folie oder der Platte beziehungsweise Folie mit Schnappscheiben
oder polkappenförmigen Wölbungen gegenüberliegt, offen ausgebildet ist oder transparent
ausgebildet ist oder optische Sensoren aufnimmt, die mit Abstand dazu angeordnet sind.
Dies ermöglicht eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Prüfvorrichtung, die bei
einem offenen oder transparenten Boden eine visuelle Kontrolle durch den Benutzer
ermöglicht. Eine automatisierte Prüfung kann durch die in der Trägeranordnung angeordneten
optischen Sensoren ermöglicht sein.
[0022] Die Prüfvorrichtung kann vorteilhafterweise an einer Seite der ebenen Folie, der
Folie mit Schnappscheiben oder der polkappenförmigen Wölbungen, die einer Anlagefläche
der Saugelemente gegenüberliegend ist, Kontaktflächen aufweisen, die an Kontakten
eines Sensors anliegen. Dies ermöglicht, dass bei der Beaufschlagung der ebenen Folie,
der Folie mit Schnappscheiben oder mit polkappenförmigen Wölbungen mit einem Vakuum
und einer daraus resultierenden Wegänderung über die Kontaktflächen eine Schaltung
des Sensors erfolgt. Dadurch wird eine einfache und automatische Prüfung ermöglicht.
[0023] Die Kontaktflächen des Sensors können bevorzugt als elektrische Kontaktflächen ausgebildet
sein, die vorzugsweise an Kontakten einer Leiterplatte anliegen oder die Kontaktfläche
des Sensors als beschreibbare Fläche aus magnetischen Partikeln ausgebildet ist. Bei
der ersten Ausführungsform mit elektrischen Kontakten kann in einfacher Weise wiederum
eine Zuordnung eines funktionsfähigen oder nicht funktionsfähigen Vakuumsaugers ermöglicht
sein. Eine automatische Prüfung und Auswertung ist ermöglicht. Bei der zweiten Ausführungsform
mit den magnetischen Partikeln ist eine visuelle Überwachung in einfacher Weise durch
den Bediener ermöglicht.
[0024] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Prüfvorrichtung sieht vor, dass die Prüfeinrichtung
aus einer Kammer mit einer darin in der Lage beziehungsweise Höhe veränderbaren Scheibe,
insbesondere Magnetscheibe, ausgebildet ist, wobei die Kammer zur Anlageseite für
das Saugelement und gegenüberliegend eine Bohrung aufweist. Dadurch kann die Scheibe
in einer unteren Position beispielsweise eine Ausgangsposition einnehmen, wohingegen
in einer oberen Position ein Schaltzustand signalisiert wird. Die obere Position der
Scheibe in der Kammer kann aufgrund der Magnethaltekraft gehalten werden.
[0025] Die weitere alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung sieht vor, dass die Prüfeinrichtung
aus Kontaktflächen an einer Leiterplatte ausgebildet ist, der eine Schaltmatte mit
Kontakten zugeordnet ist, wobei jeder Kontakt in einer Druckzelle der Schaltmatte
vorgesehen ist, der in einem Ausgangszustand beabstandet zur Kontaktfläche positioniert
ist und nach dem Kontaktieren des Saugelementes und Anlegen des Vakuums an der Leiterplatte
über zumindest eine Bohrung in der Leiterplatte benachbart zu den Kontaktflächen ein
Unterdruck in der Druckzelle erzeugt wird und der Kontakt an den gegenüberliegenden
Kontaktflächen zur Anlage kommt. Diese alternative Ausgestaltung weist den Vorteil
auf, dass keine mechanisch bewegten Teile vorgesehen sind. Die Schaltmatte ist bevorzugt
aus Silikon ausgebildet und somit nachgiebig. Mit diesen Prüfvorrichtungen ist es
auch möglich, eine sichere Abblasfunktion der Saugelemente zu testen, indem in der
Druckzelle ein Überdruck erzeugt wird. Bevorzugt kann die Schaltmatte in beide Richtungen
ausgelenkt werden, und insbesondere sind an jeder Seite der Schaltmatte Kontaktflächen
vorgesehen und jede Kontaktfläche ist jeweils zumindest einem Kontakt einer Leiterplatte
zugeordnet.
[0026] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Prüfvorrichtung sieht vor, dass jede
Prüfeinrichtung als ein federgelagerter Stößel ausgebildet ist, der in der Lage veränderbar
an einer Halteplatte der Trägeranordnung der Prüfvorrichtung geführt ist und eine
Veränderung der Lage des Stößels aus einer Ausgangslage in eine gegenüber dieser Ausgangslage
abgehobenen Schaltposition ein Signal erfassbar ist. Eine solche Prüfvorrichtung eignet
sich sowohl zur Prüfung der Saugelemente als auch der Ventile der Vakuumsauger. Zudem
kann mit einer solchen Prüfvorrichtung auch eine Haltekraft der Saugelemente in einfacher
Weise ermittelt werden.
[0027] Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben
werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben
und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können
einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt
werden. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Bearbeitungsmaschine und einer Handlingsvorrichtung
mit einer Vakuumsauger aufweisenden Greifvorrichtung,
Figur 2 eine schematische Ansicht von unten auf eine Saugplatte der Greifvorrichtung
in Figur 1,
Figur 3 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Prüfvorrichtung
für Vakuumsauger in einer Prüfposition,
Figur 4 eine schematische Teilansicht auf die Prüfvorrichtung gemäß Figur 3,
Figur 5 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der Prüfvorrichtung
für Vakuumsauger in einer Prüfposition,
Figur 6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
der Prüfvorrichtung für Vakuumsauger in einer Prüfposition,
Figur 7 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
der Prüfvorrichtung für Vakuumsauger in einer Prüfposition,
Figur 8 eine schematische Teilansicht auf Prüfeinrichtungen der Prüfvorrichtung,
Figur 9 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer Prüfvorrichtung für Vakuumsauger in einer Prüfposition,
Figur 10 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer
Prüfvorrichtung für Vakuumsauger zu Figur 9 in einer Prüfposition,
Figur 11 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer Prüfvorrichtung für Vakuumsauger in einer Prüfposition,
Figur 12 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer Prüfvorrichtung für Vakuumsauger in einer Prüfposition und
Figur 13 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer Prüfvorrichtung für Vakuumsauger in einer Prüfposition.
[0028] In Figur 1 ist perspektivisch eine Bearbeitungsmaschine 11 dargestellt, welche beispielsweise
als Stanz-Maschine ausgebildet ist. Zur trennenden Bearbeitung eines plattenförmigen
Werkstücks 12, beispielsweise in Form eines Bleches, ist eine vorzugsweise ortsfeste
Bearbeitungseinrichtung 21 mit einem Stanzkopf 14 und mit einem nicht näher dargestellten
Stanzstempel vorgesehen. Alternativ kann auch eine Laser-Stanz-Maschine eingesetzt
werden, bei der benachbart zum Stanzkopf 14 ein Laserbearbeitungskopf vorgesehen ist.
Das zu bearbeitende Werkstück 12 liegt während der Werkstückbearbeitung auf einer
Werkstückauflage 16 auf. Das Werkstück 12 wird während der Bearbeitung mit einer Halteeinrichtung
17, welche vorzugsweise Klammern 18 umfasst, gehalten und kann gegenüber dem Stanzkopf
14 in der X-Richtung der Werkstückebene (X/Y-Ebene) mittels eines durch einen Pfeil
angedeuteten konventionellen Linearantriebs 19 verfahren werden. In Y-Richtung der
Werkstückebene kann das Werkstück 12 bewegt werden, indem die Werkstückauflage 16
zusammen mit der Halteeinrichtung 17 relativ zu einer Unterlage 24, auf welcher die
Werkstückauflage 16 gelagert ist, mittels eines durch einen Pfeil angedeuteten herkömmlichen
Linearantriebs 20 verfahren wird. Das Werkstück 12 lässt sich auf diese Weise in X-
und Y-Richtung gegenüber dem Stanzkopf 14 verschieben, so dass der jeweils zu bearbeitende
Bereich des Werkstücks 12 im Bearbeitungsbereich des Stanzkopfes 14 positioniert werden
kann. Der Bearbeitungsbereich liegt zwischen dem Stanzkopf 14 und einer nicht näher
dargestellten Stanzmatrize, die auswechselbar ist. Entsprechend kann in dem ortsfesten
Bearbeitungsbereich des Laserbearbeitungskopfes bei einer Laser-Stanz-Maschine eine
Laseroptik angeordnet sein.
[0029] Zur Werkstückauflage 16 der Bearbeitungsmaschine 11 ist an einer Stirnseite eine
Handlingseinrichtung 26 vorgesehen, welche auch eine Greifeinrichtung 27 umfassen
kann, die entlang zumindest einer Linearachse 28 von einer Be- und Entladeposition
29, 30 für das plattenförmige Material 12 in eine Entnahmeposition oder Warteposition
verfahrbar ist, um ein bearbeitetes Werkstück 36 aufzunehmen und beispielsweise aus
der Bearbeitungsmaschine 11 herauszuführen oder in einem Magazin 50 abzulegen.
[0030] Die Greifeinrichtung 27 kann einen Saugrahmen 34 aufweisen, welcher eine oder mehrere
Saugplatten 33 umfasst, wie diese in Figur 2 in einer Ansicht von unten dargestellt
ist. An jeder Saugplatte 33 sind mehrere Vakuumsauger 35 vorgesehen. Jeder dieser
Vakuumsauger 35 dient als Entnahmesauger. Die Vakuumsauger 35 bestehen gemäß einer
ersten Ausführungsform aus einem Saugelement 31, welches gegenüber einer Außenseite
37 eines Gehäuses 38 der Saugplatte 33 hervorsteht und einem Saugelement 31 zugeordneten,
jedoch innerhalb dem Gehäuse 38 liegenden Ventil 40 (Figur 3). Alternativ kann vorgesehen
sein, dass der Vakuumsauger 35 aus einem Saugelement 31 besteht, welches mit mehreren
weiteren Saugelementen 31 oder einer Gruppe von Saugelementen 31 mit einem Ventil
40 ansteuerbar ist. Bei diesen Ventilen 40 kann es sich um reine mechanische Ventile
handeln, also sogenannte Passivventile. Solche Passivventile werden allein durch eine
Luftströmung wie beispielsweise durch das Anlegen eines Vakuums geschalten. Alternativ
kann das Ventil 40 auch ein ansteuerbares, insbesondere elektrisch ansteuerbares Ventil,
wie beispielsweise ein Magnetventil, sein. Auch bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen
sein, dass jedem Saugelement 31 ein Ventil 40 zugeordnet ist oder ein Ventil 40 eine
Gruppe von Saugelementen 31 gemeinsam ansteuert. Letztere Ausführungsform ist beispielsweise
in Figur 5 dargestellt. Zur Ansteuerung solcher steuerbaren Ventile 40, insbesondere
Magnetventile, ist eine nicht näher dargestellte elektrische Steuerungseinrichtung
vorgesehen.
[0031] Das Saugelement 31 kann als ein aus elastischem Kunststoff bestehenden Balg beziehungsweise
Faltenbalg ausgebildet sein. Die Saugplatte 33 ist mit einer Schlauchleitung mit einer
Vakuumpumpe verbunden. Zur einzelnen Ansteuerung der Saugelemente 31 werden die Ventile
40 angesteuert. Die Anzahl der Vakuumsauger 35 sowie die Größe der Saugelemente 31
als auch deren Anordnung in Zeilen und Spalten und einem sonstigen Raster ist beliebig
und kann an die jeweilige Handhabungsaufgabe angepasst sein, auch können im Durchmesser
unterschiedlich große Saugelemente 31 an einer Saugplatte 33 innerhalb eines oder
mehrerer Saugerfelder 39 vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind
beispielsweise drei Saugerfelder 39 mit jeweils fünf Vakuumsaugern 35 angeordnet.
Jedes dieser Saugerfelder 39 und wiederum jeder Vakuumsauger 35 in dem Saugerfeld
39 ist bevorzugt separat ansteuerbar.
[0032] Die Saugplatten 33 können an dem Saugrahmen 34 in Y- und/oder Z-Achse innerhalb des
XYZ-Koordinatensystems, welches in Figur 1 dargestellt ist, mit zumindest einem Linearantrieb
auch verfahrbar angetrieben sein.
[0033] In Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Prüfvorrichtung 41 teilweise
dargestellt. Diese Prüfvorrichtung 41 und die Saugplatte 33 mit den Saugelementen
31 ist in einer Prüfposition 42 zur Prüfvorrichtung 41 angeordnet. Die Prüfvorrichtung
41 ist in einer Teilansicht von oben in Figur 4 dargestellt. Die Prüfvorrichtung 41
umfasst ein Gehäuse oder eine Trägeranordnung 44, welche eine Kontur aufweist, die
ein Saugerfeld 39 der Saugplatte 33 oder mehreren Saugerfeldern 39 der Saugplatte
33 oder der Saugplatte 33 entspricht. Auch kann die Prüfvorrichtung 41 eine flächige
Erstreckung aufweisen, die mehreren Saugplatten 33 am Saugrahmen 34 entspricht.
[0034] Gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Trägeranordnung
44 rechteckförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen der Kontur der Saugplatte 33
in Figur 2 entspricht.
[0035] Die Prüfvorrichtung 41 weist mehrere Prüfeinrichtungen 45 auf. Bevorzugt entspricht
die Anzahl der Prüfeinrichtungen 45 der Anzahl der Vakuumsauger 35 der Saugplatte
33. Alternativ kann die Anzahl der Prüfeinrichtungen 45 an der Prüfvorrichtung 41
auch der Anzahl der Vakuumsauger 35 eines Saugerfeldes 39 der Saugplatte 33 entsprechen.
[0036] Die Prüfeinrichtung 45 der Prüfvorrichtung 41 ist gemäß der ersten in Figur 3 und
4 dargestellten Ausführungsform durch eine Folie 46 ausgebildet, die in einem Rahmen
47 der Trägeranordnung 44 eingespannt ist. Diese Folie 46 weist polkappenförmige Wölbungen
48 auf, welche in die Folie 46 eingeprägt sein können. Die Wölbungen 48 sind konkav
zu einer Außenseite der Trägeranordnung 44 oder einem Gehäuse oder Prüfvorrichtung
41 in einer Ausgangsposition 49 angeordnet. Der Folie 46 gegenüberliegend ist ein
Boden 51 der Trägeranordnung 44 vorgesehen. Dieser Boden 51 ist bevorzugt transparent
ausgebildet. Alternativ kann der Boden 51 auch entfallen.
[0037] Zur Prüfung der Vakuumsauger 35, insbesondere der Saugelemente 31, werden die Prüfeinrichtungen
45 der Prüfvorrichtung 41 und die Saugelemente 31 der Saugplatte 33 zueinander ausgerichtet
und aufeinander zu bewegt, so dass ein Saugöffnungsrand 32 der Saugelemente 31 auf
der Prüfvorrichtung 41 aufliegt und vorzugsweise die Prüfeinrichtung 45 umgibt. Anschließend
wird Vakuum angelegt, welches über die Saugelemente 31 auf die Prüfeinrichtung 45
wirkt. Sofern das Saugelement 31 funktionsfähig ist, wird die Prüfeinrichtung 45 aus
der Ausgangsposition 49 in eine Schaltposition 52 übergeführt. Diese Schaltposition
52 kann selbsthaltend sein. Diese Schaltposition 52 kann aber auch nur solange eingenommen
bleiben, solange das Vakuum angelegt ist und über den Vakuumsauger 35 auf die Prüfeinrichtung
45 wirkt.
[0038] Sofern die Prüfeinrichtung 45 in die Schaltposition 52 übergeführt ist, bedeutet
dies im vorliegenden Fall, dass das Saugelement 31 funktionsfähig ist. In dem Fall,
in welchem die Prüfeinrichtung 45 in der Ausgangsposition 49 bleibt, ist das Saugelement
31 funktionsuntüchtig. Es bedarf der Prüfung und gegebenenfalls des Austausches.
[0039] Durch eine Betrachtung der Prüfvorrichtung 41 von unten kann optisch erfasst werden,
welche der Vakuumsauger 35 in Ordnung sind und welche eine Beschädigung aufweisen.
Dies kann durch die Einnahme der Schaltposition 52 der jeweiligen Prüfeinrichtung
45 erkannt werden. Alternativ kann anstelle einer optischen Kontrolle durch den Bediener
auch eine optische Erfassung mittels zumindest einer Bilderfassungseinrichtung erfolgen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, sofern die Prüfeinrichtungen 45 selbsthaltend ausgebildet
sind, dass nach dem Abschalten des Vakuums sowie dem Entfernen der Prüfvorrichtung
41 von der Saugplatte 33 eine Betrachtung der Prüfvorrichtung 41 von oben ermöglicht
ist und eine Auswertung vorgenommen werden kann.
[0040] Eine alternative Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 gemäß Figur 3 ist dahingehend
gegeben, dass die Prüfeinrichtung 45 anstelle von polkappenförmigen Wölbungen 48 sogenannte
Schnappscheiben aufweist. Diese Schnappscheiben können in der Ausgangsposition 49
analog zu der konkav ausgerichteten polkappenförmigen Wölbung sein. Nach dem Positionieren
der Saugelemente 31 zu den Prüfeinrichtungen 45 und dem Anlegen des Vakuums können
diese Schnappscheiben in Richtung auf den Innenraum der Saugelemente 31 zu bewegt
werden. Durch ein Knackgeräusch kann erkannt werden, dass funktionsfähige Vakuumsauger
35 vorhanden sind. Zudem sind solche Schnappscheiben in der Schaltposition 52 selbsthaltend.
Dadurch kann mittels einer optischen Kontrolle eine Erfassung der funktionsfähigen
und funktionsuntüchtigen Vakuumsauger 35 erfolgen.
[0041] Eine weitere alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung 41 gemäß Figur 3 sieht
vor, dass eine Folie 46 in der Trägeranordnung 44 vorgesehen ist, die in dem Rahmen
47 eingespannt ist und als eine durchgehend ebene Fläche ausgebildet ist. Sobald das
Saugelement 31 an dieser Folie 46 anliegt und mit einem Vakuum beaufschlagt wird,
geht die Folie 46 aus einer ebenen Ausgangsposition 49 in eine Schaltposition 52 über
und weist bei einem funktionsfähigen Saugelement 31 eine konvexe Wölbung auf. Auch
dadurch ist eine Prüfung der Vakuumsauger 35 ermöglicht.
[0042] Bei der Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 gemäß Figur 3 und den beschriebenen
Alternativen erfolgt somit ein Auslösen oder eine Veränderung der Ausgangsposition
49 in die Schaltposition 52 durch Unterdruck.
[0043] In Figur 5 ist eine alternative Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 zu Figur 3
und 4 dargestellt. Diese Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 kann im Aufbau der
in Figur 3 beschriebenen ersten und zweiten Alternative der Prüfvorrichtung 41 entsprechen.
Die Prüfeinrichtung 45 ist also aus einer Folie 46 mit polkappenförmigen Wölbungen
48 oder mit sogenannten Schnappscheiben ausgebildet. Dieser Folie 46 ist ein beschreibbarer
Sensor 54 zugeordnet. Dieser beschreibbare Sensor 54 erstreckt sich flächig in Analogie
zu den Prüfeinrichtungen 45. Jeder Pol der polkappenförmigen Wölbung 48 oder jeder
nach unten weisende Rand der Schnappscheibe steht in der Ausgangsposition 49 mit dem
beschreibbaren Sensor 54 in Kontakt. Sobald das Saugelement 31 auf der Folie 46 aufliegt
und ein Vakuum angelegt wird, kann bei einem funktionsfähigen Saugelement 31 die Prüfeinrichtung
45 aus der Ausgangsposition 49 in die Schaltposition 52 übergeführt werden. Dadurch
steht der Pol 56 nicht mehr in Kontakt mit dem Sensor 54. Dies kann eine optische
Änderung bewirken. Beispielsweise kann der beschreibbare Sensor 54 aus einer Vielzahl
von magnetischen Partikeln bestehen, die im Ausgangszustand 49 beispielsweise eine
Schwärzung im Bereich des Pols 56 bewirken. In der Schaltposition 52 kehrt der beschreibbare
Sensor 54 in einen Ausgangszustand bzw. eine Ausgangsfarbe zurück. Das Vorstehende
kann auch vertauscht sein.
[0044] In Figur 6 ist eine alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung 41 zu Figur 3 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform in Figur 6 ist das Saugelement 31 beispielsweise als ein
napfförmiges Saugelement dargestellt. Sowohl das balgförmige als auch das napfförmige
Saugelement 31 kann wahlweise bei allen Ausführungsformen eingesetzt werden.
[0045] Bei dieser Ausführungsform in Figur 6 ist des Weiteren ergänzend zu den in Figur
3 beschriebenen Ausführungsformen der Prüfvorrichtung 41 jeder Prüfeinrichtung 45
ein optischer Sensor 58 zugeordnet. Hierbei kann es sich um eine oder mehrere Bilderfassungseinrichtungen,
wie beispielsweise eine CCD-Kamera, handeln. Diese kann sowohl die Ausgangsposition
49 als auch die Schaltposition 52 erfassen und die erfassten Daten an eine Steuerung
und Datenverarbeitungseinrichtung 59 ausgeben. Bevorzugt kann eine Anzeige an der
Datenverarbeitungseinrichtung 59 vorgegeben sein, um die Position der funktionsfähigen
und/oder funktionsuntüchtigen Saugelemente 31 anzuzeigen. Dadurch kann ein Austausch
erleichtert werden.
[0046] Alternativ zum optischen Sensor 58 kann auch ein Näherungsschalter vorgesehen sein,
der die Veränderung der Prüfeinrichtung 45 aus der Ausgangsposition 49 in die Schaltposition
52 erkennt.
[0047] In Figur 7 ist eine weitere alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung 41 zu Figur
3 dargestellt. Diese Prüfvorrichtung 41 umfasst eine Prüfeinrichtung 45, welche aus
einer Folie 46 mit polkappenförmigen Wölbungen 48 oder aus einer Folie 46 mit Schnappscheiben
gebildet ist. An den Polen 56 bzw. den nach unten stehenden Rändern der Schnappscheibe
ist eine elektrisch leitende Kontaktfläche 61 ausgebildet, die an einem elektrischen
Sensor 63 in einer Ausgangsposition 49 anliegt. Der elektrische Sensor 63 kann als
eine Leiterplatte 81 ausgebildet sein, welche eine Vielzahl von Leiterbahnen 64 aufweist,
die jeweils zu einem Kontakt 65 führen, der der polkappenförmigen Wölbung 48 der Folie
46 oder den Rändern der Schnappscheibe einer jeden Prüfeinrichtung 45 zugeordnet ist
(Figur 8). In der Ausgangsposition 49 ist ein leitender Kontakt zwischen der polkappenförmigen
Wölbung 48 bzw. der Schnappscheibe und dem Kontakt 65 des elektrischen Sensors 63
gegeben. Sobald die Prüfeinrichtung 45 in die Schaltposition 52 übergeführt wird,
unterbricht dieser elektrische Kontakt. Dadurch kann mittels der Steuerung und Datenverarbeitungseinrichtung
59 exakt die Position des funktionstüchtigen und/oder funktionsuntüchtigen Saugelements
31 ermittelt werden.
[0048] In Figur 9 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 dargestellt.
Die Prüfeinrichtung 45 besteht aus einer Kammer 71 in dem Gehäuse beziehungsweise
der Trägeranordnung 44, in welchem eine Scheibe 72, vorzugsweise magnetische Scheibe
72, auf und ab bewegbar gelagert ist. Eine obere, die Kammer 71 teils überdeckende
Schicht oder Platte 75 ist aus einem magnetischen Material ausgebildet. An einer zum
Saugelement 31 weisenden Außenseite des Gehäuses 44 ist eine erste Bohrung 73 und
gegenüberliegend am Boden 51 eine zweite Bohrung 74 vorgesehen, welche beide von außen
in die Kammer 71 münden.
[0049] Sobald das Saugelement 31 an der Prüfeinrichtung 45 anliegt und ein Vakuum angelegt
wird, erfolgt bei einem funktionstüchtigen Saugelement 31 eine Auslenkung der Scheibe
72 aus einer Ausgangsposition 49 in die Schaltposition 52. Bei der als Magnet ausgebildeten
Scheibe 72 verbleibt diese nach dem Abnehmen der Saugplatte 33 an der Platte 75 von
der Prüfvorrichtung 41 in der Schaltposition 52, so dass daraufhin eine Auswertung
erfolgen kann.
[0050] Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen der Prüfvorrichtung 41 ist vorgesehen,
dass zur Durchführung der Zustandskontrolle nach dem Positionieren der Vakuumsauger
35 und der Saugplatte 33 zur Prüfvorrichtung 41 und Ausrichtung zu den jeweiligen
Prüfeinrichtungen 45 ein Unterdruck bei einer ruhenden Positionierung der Saugplatte
33 zur Prüfvorrichtung 41 erfolgt.
[0051] In Figur 10 ist eine alternative Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 zu Figur
9 dargestellt. Die Prüfvorrichtung 41 ist beispielsweise aus drei Lagen oder Platten
ausgebildet. Die oberste Platte 75 ist aus einem magnetischen Material ausgebildet.
Diese magnetische Platte 75 liegt auf einer nichtmagnetischen Lage oder Schicht 94
auf. In dieser nichtmagnetischen Schicht 94 sind die Kammern 71 eingebracht. Der magnetischen
Schicht oder Platte 75 gegenüberliegend ist an der nichtmagnetischen Schicht 94 eine
weitere Schicht oder Platte 95 zugeordnet. Diese kann aus einem nichtmagnetischen
Material bestehen. Bevorzugt ist diese magnetisch ausgebildet. In dieser Schicht 95
sind die Bohrungen 74 vorgesehen, die in die Kammer 71 münden.
[0052] Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die in der oberen Schicht
75 vorgesehenen Bohrungen 73 möglichst groß ausgebildet sind, jedoch in Bezug auf
die Umfangswand der Kammer 71 einen kleinen Überstand bilden, so dass die in der Kammer
71 angeordnete Scheibe 72 sich nicht aus der Kammer 71 lösen kann. Der Durchmesser
beziehungsweise die Querschnittsgeometrie der Saugelemente 31 ist auf die Querschnittsgeometrie
der Bohrung 73 abgestimmt, so dass das Saugelement 31 durch die erste Bohrung 73 hindurch
in die Kammer 71 hinein verfahrbar oder in der Kammer 71 positionierbar ist.
[0053] Zur Durchführung einer Prüfung der Saugelemente 31 ist bei dieser Ausführungsform
vorgesehen, dass die Saugplatte 33 auf die Prüfvorrichtung 41 zubewegt wird, so dass
jedes Saugelement 31 einer Prüfeinrichtung 45 zugeordnet ist. Darauffolgend tauchen
die Saugelemente 31 jeweils in die Kammer 71 ein. Nachdem das Saugelement 31 auf der
Scheibe 72 in der Ausgangsposition 49 aufliegt, wird das Vakuum angelegt. Darauffolgend
werden die Saugplatte 33 und die Prüfvorrichtung 41 voneinander weg bewegt. Dies kann
durch eine Relativbewegung der beiden oder nur durch eine Verfahrbewegung der Saugplatte
33 oder der Prüfvorrichtung 41 erfolgen. Sofern das Saugelement 31 funktionstüchtig
ist, wird die Scheibe 72 aus der Ausgangsposition 49 in die Schaltposition 52 übergeführt.
Die Scheibe 72 wird durch die Magnethaltekraft in dieser Position 72 zur Platte 75
gehalten. Anschließend wird das in der Saugplatte 33 angelegte Vakuum abgeschaltet
und die Saugelemente 31 abgehoben. Durch eine darauffolgende Sichtprüfung kann erfasst
werden, dass die in der Ausgangsposition 49 verbleibende Scheibe 72 die Position eines
defekten Saugelementes 31 anzeigt. Beim Überführen der Scheibe 72 in die Schaltposition
52 wird beispielsweise eine Signaländerung ausgegeben, dass dieses Saugelement 31
funktionstüchtig ist.
[0054] In Figur 11 ist eine weitere alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung 41 zu
den vorbeschriebenen Ausführungsformen in einer Seitenansicht dargestellt. Bei dieser
Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 ist vorgesehen, dass die Prüfeinrichtung 45
einen auf und ab bewegbaren Stößel 76 aufweist. Dieser Stößel 76 weist eine Anlagefläche
77 zur Aufnahme des Saugelementes 31 auf. Der Stößel 76 ist in einer Halteplatte 78
und dieser gegenüber auf und ab bewegbar geführt. Durch eine Kraftspeicherelement
79 wird der Stößel 76 in einem Ausgangszustand beziehungsweise Ausgangsposition 49
positioniert. In dieser Ausgangsposition 49 liegt eine am Stößel 76 ausgebildete Kontaktfläche
61 an einem Kontakt 65 am Boden 51 an. Hierbei kann wiederum ein elektrischer Sensor
63 vorgesehen sein, wie dieser in Figur 7 und 8 beschrieben ist. Zur Prüfung des Saugelementes
31 ist vorgesehen, dass die Saugplatte 33 zur Prüfvorrichtung 41 ausgerichtet und
positioniert und die Saugelemente 31 mit den Prüfeinrichtungen 45 in Kontakt gebracht
werden. In diesem Fall liegen die Saugöffnungsränder 32 der Saugelemente 31 an der
Anlagefläche 77 des jeweiligen Stößels 76 an. Anschließend wird das Vakuum angelegt.
Nunmehr ist bei dieser Ausführungsform zusätzlich vorgesehen, dass eine Relativbewegung
zwischen der Saugplatte 33 und der Prüfvorrichtung 41 eingeleitet wird. Die Saugplatte
33 kann gegenüber der Prüfvorrichtung 41 abgehoben werden oder die Prüfvorrichtung
41 kann gegenüber der Saugplatte 33 abgehoben werden oder es folgt eine Relativbewegung
zueinander, indem das Saugelement 31 und die Prüfvorrichtung 41 voneinander weg bewegt
werden. Sofern das Saugelement 31 funktionstüchtig ist, wird dabei die Prüfeinrichtung
45 in eine Schaltposition 52 übergeführt. Dies bedeutet, der Stößel 76 wird aus der
in Figur 11 dargestellten Ausgangsposition 49 abgehoben. Die Kontaktfläche 61 des
Stößels 76 wird gegenüber dem Kontakt 65 getrennt. Dadurch wird ein Signal an die
Datenverarbeitungseinrichtung 59 weitergeleitet und signalisiert, dass dieses Saugelement
31 funktionsfähig ist. Bleibt die Prüfeinrichtung 45 in der Ausgangsposition 49 findet
keine Signaländerung statt und dies wird als ein funktionsuntüchtiges Saugelement
31 ausgewertet.
[0055] Mit den beschriebenen Prüfeinrichtungen ist auch eine Zustandskontrolle des jeweiligen
Ventils, welches das zu prüfenden Saugelement aktiviert, möglich.
[0056] Des Weiteren kann bei dieser Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 (Fig. 11) eine
Halte-/Abreißkraft der Saugelemente 31 ermittelt werden. Eine Verfahrstrecke, durch
welche die Saugplatte 33 und die Prüfvorrichtung 41 zueinander entfernt werden, wird
erfasst. Während einer Abhebephase des Stößels 76 befindet sich die Prüfeinrichtung
45 in einer Schaltposition 52. Zum Zeitpunkt des Abreißens, also Lösens, des Saugelementes
31 von der Prüfeinrichtung 45, insbesondere der Anlagefläche 77, kehrt die Prüfeinrichtung
45 in die Ausgangsposition 49 zurück. Dieses Signal kann ebenfalls erfasst und zusammen
mit dem zurückgelegten Weg ausgewertet werden, um die Abreißkraft des Saugelementes
31 daraus zu ermitteln bzw. es wird eine definierte Verfahrstrecke zurückgelegt, die
einer vorgegebenen Haltekraft entspricht. Anhand des ermittelten Ergebnisses kann
auf die vorhandene Haltekraft des/der Saugelemente geschlussfolgert werden.
[0057] Die in Figur 11 beschriebene Prüfvorrichtung 41 ist auch zum Prüfen beziehungsweise
für die Zustandskontrolle des jeweiligen Ventils 40 der Vakuumsauger 35 vorgesehen.
Die Saugplatte 33 wird in einem abgehobenen Zustand gegenüber einer Prüfvorrichtung
41 zu der Prüfeinrichtung 45 positioniert und ausgerichtet. Die Prüfeinrichtungen
45 befinden sich in der Ausgangsposition 49, wie dies in Figur 11 dargestellt ist.
Darauf folgend werden die Vakuumsauger 35 mit Vakuum beaufschlagt. Anschließend werden
die Vakuumsauger 35 mit den Prüfeinrichtungen 41 in Kontakt gebracht. Darauffolgend
wird die Saugplatte 33 von der Prüfvorrichtung 41 abgehoben oder die Prüfvorrichtung
41 von der Saugplatte 33 abgehoben oder beide relativ zueinander wegbewegt. Dies erfolgt
vorzugsweise entlang eines vorbestimmten Weges. Sofern durch den Vakuumsauger 35 die
Prüfeinrichtung 45 auch nur geringfügig aus der Ausgangsposition 49 in Richtung Schaltposition
52 bewegt wird, erfolgt ein Signal aufgrund der Unterbrechung zwischen dem Kontakt
65 und der Kontaktfläche 61. Ein solches Signal wird ausgewertet.
[0058] In Figur 12 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 zu
den vorbeschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Die Prüfvorrichtung 41 weist wiederum
eine Vielzahl von Prüfeinrichtungen 45 auf. Dabei ist vorgesehen, dass eine Oberseite
der Trägeranordnung 44 als Leiterplatte 81 ausgebildet ist. Jede Prüfeinrichtung 45
weist Kontakte 65 auf. Zwischen der Leiterplatte 81 und dem Boden 51 der Trägeranordnung
44 ist eine Schaltmatte 82 angeordnet. Diese Schaltmatte 82 weist zur Bildung der
Prüfeinrichtung 45 eine Druckzelle 83 auf, innerhalb der eine Kontaktfläche 61 vorgesehen
ist. Diese liegt dem Kontakt 65 gegenüber. In die Druckzelle 83 mündet zumindest eine
Bohrung 84, die in der Leiterplatte 81 vorgesehen ist. Im Boden 51 sind vorzugsweise
im Bereich der Druckzelle 83 ebenfalls Bohrungen 85 vorgesehen. Diese Bohrungen 85
sind durch die Schaltmatte 82 abgedeckt. Die Schaltmatte 82 besteht bevorzugt aus
Silikon.
[0059] Sobald die Saugelemente 31 in Kontakt mit der Prüfvorrichtung 41 stehen, wird das
Vakuum angelegt. Über die Bohrungen 84 wird ein Unterdruck in der Druckzelle 83 erzeugt.
Die Kontaktfläche 61 wird in Richtung auf den Kontakt 65 bewegt. Die Kontaktfläche
61 wird aus der Ausgangsposition 49 in eine Schaltposition 52, übergeführt. Bei Kontaktierung
von der Kontaktfläche 61 mit dem Kontakt 65 wird ein Signal ausgegeben. Die Funktionsfähigkeit
des Saugelementes 31, welches der Prüfeinrichtung 45 zugeordnet ist, wird festgestellt.
Die Bohrung 85 vermeidet die Erzeugung einer Sogwirkung, die einer Auslenkbewegung
der Kontraktfläche 61 beziehungsweise der Saugmatte 82 aus der Ausgangsposition 49
in die Schaltposition 52 entgegenwirken könnte.
[0060] Alternativ kann vorgesehen sein, dass über die Bohrungen 85 im Boden 51 zusätzlich
eine Beaufschlagung eines Luftkissens oder einer Druckluft auf die Schaltmatte 82
erfolgt. Dadurch kann ein Schaltpunkt zwischen der Ausgangsposition 49 und der Schaltposition
52 der Schaltmatte 82 verändert werden.
[0061] Diese vorbeschriebene Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass keine mechanisch
bewegten Teile erforderlich sind. Zudem ist ein kostengünstiger Aufbau gegeben.
[0062] In Figur 13 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 dargestellt.
Diese Ausführungsform der Prüfvorrichtung 41 weist eine Vielzahl von Prüfeinrichtungen
45 auf. Diese Prüfeinrichtungen 45 sind durch eine erste Schicht 88 sowie eine zweite
Schicht 89 gebildet, welche vorzugsweise als eine gelochte Schicht ausgebildet sind.
Insbesondere ist eine gelochte Silikonfolie vorgesehen. Die Größe der Lochung ist
bevorzugt auf die Größe der Kontakte 65 an der oberen und/oder unteren Leiterplatte
81 angepasst. Zwischen den beiden Schichten 88 und 89 ist eine dritte Schicht 91 vorgesehen.
Bevorzugt ist diese als eine geschlossene Silikonfolie ausgebildet. An dieser dritten
Schicht 91 sind bevorzugt zur oberen Leiterplatte 81 weisend und zur unteren Leiterplatte
81 weisend jeweils Kontaktflächen 61 vorgesehen. Dabei ist der Abstand der Kontaktflächen
61 zu den Kontakten 65 der Leiterplatten 81 derart vorgesehen, dass bei einem entstehenden
Unterdruck in der Druckzelle 83 die Kontaktfläche 61 zur Anlage an den Kontakt 65
der oberen Leiterplatte 81 gelangen kann. Diese Druckzelle 83 wird dann von einer
in Figur 13 dargestellten Ausgangsposition 49 in eine Schaltposition 52 übergeführt,
die beispielsweise der in Figur 12 entspricht. Die dritte Schicht 91 kann bei einem
angelegten Überdruck in die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt werden und in eine
Schaltposition 52 übergeführt werden, wie dies in Figur 13 dargestellt ist. Die Auslenkung
der dritten Schicht 91 steht also in Abhängigkeit der durchzuführenden Prüfung und
kann sowohl in Richtung auf die obere Leiterplatte 81 beziehungsweise die Saugelemente
31 erfolgen, als auch in Richtung auf die untere Leiterplatte 81 beziehungsweise entfernt
zu den Saugelementen. Die Prüfvorrichtung 41 bildet somit mittels der dritten Schicht
91 zwischen den beiden Schichten 88, 89 eine Differenzdruck-Membran. Dadurch kann
sowohl ein Überdruck als auch ein Unterdruck in der Druckzelle 83 erzeugt werden.
Die Druckzelle 83 in Figur 13 entspricht im Aufbau prinzipiell der Druckzelle 83 in
Figur 12. Dadurch, dass die dritte Schicht 91 jedoch in Richtung auf die obere Leiterplatte
81 als auch auf die untere Leiterplatte 81 auslenkbar ist, kann die Druckzelle 83
sowohl als Unterdruckzelle als auch Überdruckzelle wirken, je nach dem, wie eine Ansteuerung
des Ventils 40 beziehungsweise des Saugelementes 31 erfolgt. Beispielsweise kann bei
einer Prüfung das Ventil 40 mit einem Überdruck beaufschlagt werden, um beispielsweise
ein Abblasen eines Werkstücks von der Greifeinrichtung 27 zu bewirken. Um dies zu
prüfen wird die Prüfvorrichtung 41 in der Ausgangsposition 49 zu den Saugelementen
31 positioniert. Das Ventil 40 wird mit Druck beaufschlagt. Sobald die an der dritten
Schicht 95 vorgesehene Kontaktfläche 61 mit dem Kontakt 65 an der unteren Leiterplatte
81 kontaktiert wird und eine Schaltposition 52 einnimmt, wird erkannt, dass der erforderliche
Überdruck für das Abblasen aufgebaut wurde und anliegt. Sofern eine solche Kontaktierung
nicht festgestellt wird und die dritte Schicht 91 mit der Kontaktfläche 61 in der
Ausgangsposition 49 verbleibt, wird erkannt, dass das Ventil 40 nicht öffnet und somit
ein Defekt an dem Ventil 40 vorliegt.
1. Verfahren zur Zustandskontrolle von Vakuumsaugern (35) einer Greifeinrichtung (27),
die zum Greifen von Werkstücken (12, 36) mit Vakuum beaufschlagt werden, wobei jeder
Vakuumsauger (35) ein an dem Werkstück (12, 36) angreifendes Saugelement (31) aufweist
und jedes Saugelement (31) oder eine Gruppe von Saugelementen (31) mit zumindest einem
Ventil (40) angesteuert werden,
- bei welchem zumindest eine Saugplatte (33) der Greifvorrichtung (27), die mehrere
Vakuumsauger (35) umfasst und eine Prüfvorrichtung (41), welche mehrere Prüfeinrichtungen
(45) umfasst, zueinander ausgerichtet werden, so dass jeder Vakuumsauger (35) einer
Prüfeinrichtung (45) gegenüberliegt, wobei jede Prüfeinrichtung (45) in einem Ausgangszustand
(49) angeordnet ist, und
- bei welchem zum Prüfen der Saugelemente (31) die Saugelemente (31) der Vakuumsauger
(35) der zumindest einen Saugplatte (33) und die Prüfeinrichtungen (45) der Prüfeinrichtung
(41) in Kontakt gebracht und die Vakuumsauger (35) mit Vakuum beaufschlagt werden,
oder
- bei welchem zur Prüfung des zumindest einen Ventils (40) das oder die Ventile (40)
der Greifeinrichtung (27) mit Vakuum beaufschlagt und die Vakuumsauger (35) der zumindest
einen Saugplatte (33) und die Prüfeinrichtungen (45) der Prüfvorrichtung (41) in Kontakt
gebracht werden, und
- bei welchem zur jeweiligen Prüfung der Saugelemente (31) oder des zumindest einen
Ventils (40) von jeder Prüfeinrichtung (45) der Prüfvorrichtung (41) ein Signal ausgegeben
wird, sobald an der Prüfeinrichtung (45) eine Veränderung gegenüber dem Ausgangszustand
(49) erfasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung des Ausgangszustandes (49) der Prüfeinrichtung (45) in der Form
oder der Lage der Prüfeinrichtung (45) oder in einer Kombination durch die Form und
Lage der Prüfeinrichtung (45) erfasst wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung des Ausgangszustandes (49) der Prüfeinrichtung (45) in eine Schaltposition
(52) der Prüfeinrichtung (45) durch zumindest ein optisches oder elektrisches Signal
ausgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von jeder Prüfeinrichtung (45) ein Signal ausgegeben wird, sofern an der Prüfeinrichtung
(45) eine Veränderung des Ausgangszustandes (49) nach der Kontaktierung der Vakuumsauger
(35) mit den Prüfeinrichtungen (45) und der Beaufschlagung der Vakuumsauger (35) mit
Vakuum erfasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) als eine Schnappscheibe ausgebildet ist, welche in einem
Ausgangszustand (49) entgegengesetzt zum Saugelement (31) ausgerichtet wird oder dass
die Prüfeinrichtung (45) als eine Folie (46) mit zumindest einer polkappenförmigen
Wölbung (48) ausgebildet ist, welche konkav zum Saugelement (31) ausgerichtet ist
oder dass die Prüfeinrichtung (45) als eine ebene Folie (46) ausgebildet ist und dass
nach der Kontaktierung der Prüfeinrichtung (45) mit dem Saugelement (31) und dem Anlegen
des Vakuums bei einem funktionsfähigen Saugelement (31) die Schnappscheibe oder die
Folie (46) mit der zumindest einen polkappenförmigen Wölbung (48) oder die ebene Folie
(46) in eine konvexe Ausrichtung als Schaltposition (52) übergeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltposition (52) der Prüfeinrichtungen (45) durch einen Werker optisch oder
haptisch erfasst wird oder dass die Schaltposition (52) der Prüfeinrichtungen (45)
durch einen optischen Sensor (58), einen elektrischen Sensor (63) oder ein elektrisches
Schaltelement oder einen beschreibaren Sensor (54) erfasst wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) als eine Scheibe (72), insbesondere Magnetscheibe, in einer
Kammer (71) ausgebildet ist, welche innerhalb der Kammer (71) in der Höhe veränderbar
geführt wird und dass nach dem Kontaktieren dieser Prüfeinrichtung (45) mit dem Saugelement
(31) und dem darauf folgenden Anlegen des Vakuums bei einem funktionsfähigen Saugelement
(31) die Scheibe (72) aus einer Ausgangsposition (49) in der Kammer (71) in eine Schaltposition
(52) in der Kammer (71) übergeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) aus Kontakten (65) an einer Leiterplatte (81) ausgebildet
ist, der eine Schaltmatte (82) mit Kontaktflächen (61) in einer Druckzelle (83) zugeordnet
ist und die in einem Ausgangszustand (49) beabstandet zueinander positioniert sind
und nach dem Kontaktieren der Saugelemente (31) an der Prüfeinrichtung (45) und dem
Anlegen eines Vakuums an den Vakuumsaugern (35) über zumindest eine Bohrung (84) in
der Leiterplatte (81) benachbart zu den Kontakten (65) ein Unterdruck in der Druckzelle
(83) erzeugt wird und bei einem funktionsfähigen Saugelement (31) die Kontaktfläche
(61) an dem Kontakt (65) anliegt und ein Signal ausgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Kontaktieren der Vakuumsauger (35) und der Prüfeinrichtungen (45) und einer
darauf folgenden Verfahrbewegung der Vakuumsauger (35) relativ zu den Prüfeinrichtungen
(45) von jeder Prüfeinrichtung (45) ein Signal ausgegeben wird, sobald von der Prüfeinrichtung
(45) eine Veränderung eines Ausgangszustandes (49) erfasst wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) als ein federgelagerter Stößel (76) in der Lage veränderbar
an einer Halteplatte (78) der Prüfvorrichtung (41) geführt wird und die Veränderung
der Lage des Stößels (76) aus einem Ausgangszustand (49) durch eine Fahrbewegung der
Saugplatte (33) und der Prüfvorrichtung (41) voneinander weg in eine Schaltposition
(52) bei einem funktionsfähigen Saugelement (31) durch einen Sensor erfasst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wegstrecke der Verfahrbewegung der Saugplatte (33) und der Prüfeinrichtung (45)
relativ zueinander erfasst wird und aus dem erfassten Weg und einer Änderung des Schaltzustandes
der Prüfeinrichtung (45) eine Abreißkraft und/oder Haltekraft des Saugelementes (31)
von der Prüfeinrichtung (45) ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) als ein federgelagerter Stößel (76) in der Lage veränderbar
an der Halteplatte (78) der Prüfvorrichtung (41) geführt wird und bei einer Veränderung
der Lage des Stößels (76) aus dem Ausgangszustand (49) durch eine Verfahrbewegung
der Saugplatte (33) und der Prüfeinrichtung (45) voneinander weg in eine Schaltposition
(52) bei einem nicht funktionsfähigen Ventil (40) durch einen Sensor erfasst wird.
13. Prüfvorrichtung für eine Zustandskontrolle von Vakuumsaugern (35) einer Greifvorrichtung
(27), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
12, die zum Greifen von Werkstücken (12, 36) mit Vakuum beaufschlagt werden, wobei
jeder Vakuumsauger (35) ein am Werkstück (12, 36) angreifendes Saugelement (31) aufweist
und jedem Saugelement (31) oder einer Gruppe von Saugelementen (31) zumindest ein
Ventil (40) zugeordnet ist und die Greifvorrichtung (27) eine Vielzahl von Prüfeinrichtungen
(45) aufweist, die in einer Ebene nebeneinander und zu einer Außenseite einer Trägeranordnung
(44) angeordnet sind, wobei
- jede Prüfeinrichtung (45) in einer Ausgangsposition (49) vorgesehen ist und in eine
Schaltposition (52) überführbar ist und
- jede Prüfeinrichtung (45) unabhängig von der anderen Prüfeinrichtung (45) in die
Schaltposition (52) überführbar ist und
- die Ausgangsposition (49) und/oder die Schaltposition (52) jeder Prüfeinrichtung
(45) separat erfassbar ist.
14. Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) als eine in der Trägeranordnung (44) eingespannte Folie
(46) oder als eine Folie mit Schnappscheiben oder als eine Folie (46) mit polkappenförmigen
Wölbungen (48), die konkav zur Außenseite der Trägeranordnung (44) ausgerichtet sind,
ausgebildet ist.
15. Prüfvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (51) der Trägeranordnung (44), welcher der Folie (46) gegenüber liegt,
offen oder transparent ausgebildet ist oder optische Sensoren aufnimmt, die mit Abstand
zur Folie (46) angeordnet sind.
16. Prüfvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der ebenen Folie (46), der Folie (46) mit Schnappscheiben oder polkappenförmigen
Wölbungen (48) eine Kontaktfläche (61) vorgesehen ist, die an einem Kontakt (65) eines
Sensors anliegt.
17. Prüfvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mit dem elektrischen Kontakt (65) als Leiterplatte ausgebildet ist oder
dass der Kontakt (65) als ein beschreibbarer Sensor, insbesondere aus magnetischen
Partikeln, gebildet ist.
18. Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) zumindest eine Kammer (71) aufweist, in der eine in der
Lage veränderbare Scheibe (72), insbesondere Magnetscheibe, vorgesehen ist und die
eine Kammer (71) an einer zur Prüfeinrichtung (45) weisenden Seite einer vorzugsweise
magnetischen Platte (75) aufweist, in der eine erste zur Kammer (71) führende Bohrung
(73) derart ausgebildet ist, dass das Saugelement (31) in der Größe zum Anliegen auf
der Platte (75) und die erste Bohrung (73) umgebend ausgebildet ist oder das Saugelement
(31) in der Größe zum Eintauchen durch die erste Bohrung (73) in die Kammer (71) ausgebildet
ist.
19. Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) aus Kontaktflächen (61) an zumindest einer Leiterplatte
(81) ausgebildet ist, der eine Schaltmatte (82) mit Kontaktflächen (61) in einer Druckzelle
(83), vorzugsweise Unterdruckzelle, zugeordnet ist und die insbesondere in einem Ausgangszustand
(49) beabstandet zueinander positioniert sind und nach dem Kontaktieren der Saugelemente
(31) an der Prüfeinrichtung (45) über zumindest eine Bohrung (84) benachbart zu den
Kontakten (65) ein Unterdruck oder ein Überdruck in der Druckzelle (83) erzeugt wird
und bei einem funktionsfähigen Saugelement (31) oder Ventil (40) die Kontaktfläche
(61) an dem Kontakt (65) anliegt und ein Signal ausgegeben wird.
20. Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (45) als ein federgelagerter Stößel (76) in der Lage veränderbar
an einer Halteplatte (78) der Prüfvorrichtung (41) geführt wird und die Veränderung
der Lage des Stößels (76) aus einem Ausgangszustand (49) durch eine Fahrbewegung der
Saugplatte (33) und der Prüfeinrichtung (45) voneinander weg in eine Schaltposition
(52) bei einem funktionsfähigen Saugelement (31) durch einen Sensor erfasst wird.